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Un enfoque de asignación de tareas de un sistema de robots multi-heterogéneos para el cuidado de ancianos

Autores: Zhao, Donghui; Yang, Chenhao; Zhang, Tianqi; Yang, Junyou; Hiroshi, Yokoi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Un enfoque de asignación de tareas de un sistema de robots multi-heterogéneos para el cuidado de ancianos


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Tecnología de enfermería robotizada
Cuidado de ancianos
Sistemas robóticos multi-heterogéneos
Consumo de energía
Planificación de tareas
Hogar inteligente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La tecnología de enfermería robotizada es un medio significativo para implementar un cuidado eficiente de los ancianos y mejorar su bienestar. La introducción de sistemas robóticos multi-heterogéneos (MHRS) y redes de sensores en un hogar inteligente es un enfoque prometedor para mejorar la seguridad y la aceptación de los servicios de cuidado de ancianos en la vida diaria. Entre ellos, el consumo de energía y la planificación de tareas de los MHRS determinan la seguridad en la enfermería, lo cual es particularmente importante en el proceso de enfermería real. Por lo tanto, establecimos un nuevo hogar inteligente para el cuidado de ancianos basado en siete robots de enfermería heterogéneos y propusimos un algoritmo de asignación de tareas multi-robot (MRTA), considerando el tiempo de ejecución y el consumo de energía. La eficiencia del sistema en su conjunto compensa las limitaciones funcionales y la continuidad del servicio de los MHRS tradicionales. Para realizar multitareas de manera eficiente, establecimos una arquitectura con un centro de asignación de tareas centralizado, una capa de alianza de robots y una capa de ejecución distribuida para los MHRS. La arquitectura autoorganizada contribuye a la asignación general de tareas, la comunicación y el control cooperativo adaptativo entre diferentes robots. Luego, para describir claramente el proceso de enfermería continuo con múltiples demandas simultáneas y tareas de emergencia, modelamos todo el proceso de enfermería con continuidad, multiprioridad e interpretabilidad. Se propuso un nuevo algoritmo MRTA con un mecanismo de puja dinámica. Experimentos exhaustivos mostraron que el algoritmo propuesto podría resolver eficazmente los tres problemas clave de tareas multiprioritarias, cooperación segura y adaptativa entre múltiples robots, y llamada de tareas de emergencia en el escenario del cuidado de ancianos. La arquitectura propuesta respecto al hogar inteligente podría aplicarse en centros de enfermería, hospitales y otros lugares para el cuidado de ancianos.

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